Il periparto è un periodo critico per le bovine da latte, caratterizzato da importanti cambiamenti fisiologici e da stress metabolico. Quest’ultimo, soprattutto se non di rapida risoluzione, rappresenta una potenziale minaccia per il benessere animale e per la sostenibilità degli allevamenti da latte, comportando per esempio una diminuzione dell’ingestione di alimenti, alterazioni nella funzionalità epatica e una riduzione dell’immunocompetenza. Mitigare lo stress metabolico è possibile grazie ai moderni progressi nelle tecnologie di allevamento, management e alimentazione, che permettono di monitorare in real-time la salute e il comportamento degli animali e di intervenire tempestivamente quando sia necessario. Tuttavia, i cambiamenti climatici in corso stanno mettendo ulteriormente a dura prova la salute degli animali e la sostenibilità degli allevamenti, richiedendo interventi a lungo termine.
Una soluzione potrebbe essere quella di affiancare al corretto management animali geneticamente resilienti, capaci quindi di rispondere meglio allo stress metabolico o di riprendersi più velocemente da questo. Selezionare ed allevare animali in grado di rispondere efficacemente allo stress potrebbe essere una strategia a lungo termine, sostenibile e conveniente per migliorare la resilienza e il benessere dei sistemi zootecnici. Nello studio in oggetto, le concentrazioni ematiche di 29 biomarcatori sono state utilizzate come endofenotipi candidati per la risposta allo stress metabolico in un’analisi di associazione genomica (GWAS) basata su singoli SNP, geni e aplotipi. Lo studio ha coinvolto 739 bovine da latte di razza Holstein clinicamente sane e 88.271 varianti.
Associazioni genetiche significative sono state trovate in tutti e tre gli approcci GWAS per la concentrazione plasmatica di γ-glutamil transferasi sul cromosoma BTA17, per la paraoxonasi su BTA4 e per la fosfatasi alcalina e zinco su BTA2. Le loro concentrazioni sono informative principalmente riguardo a stress ossidativo (paraoxonasi e GGT), processo infiammatorio (paraoxonasi e zinco) e funzionalità epatica (GGT e alcalino-fosfatasi). Su questi cromosomi, sono stati eseguiti studi di associazione basati sul singolo SNP e sui geni, confermando i precedenti risultati. I segnali identificati per paraoxonasi, γ-glutamil transferasi, e fosfatasi alcalina erano in prossimità dei geni codificanti per la loro sintesi. L’ereditarietà di questi quattro biomarcatori variava da moderata ad alta (da 0,39 a 0,54).
La genetica può spiegare in parte per queste differenze. Per valutare questo, è stato studiato un sottoinsieme di 139 vacche nel periparto omozigoti per i 3 SNP conosciuti essere rispettivamente associati alla concentrazione ematiche di ceruloplasmina, paraoxonasi e γ-glutamil transferasi. È stato confrontato il profilo immuno-metabolico a -7, +5 e +30 giorni rispetto al parto tra gruppi di omozigoti opposti. Un effetto significativo del genotipo è stato trovato sulla concentrazione plasmatica di paraoxonasi e γ-glutamiltransferasi in tutti e tre i punti temporali. Non è stata rilevato alcun effetto del genotipo sulla concentrazione della ceruloplasmina.
I risultati hanno mostrato un controllo genetico significativo per paraoxonasi, gamma-glutamil transferasi (GGT), alcalino-fosfatasi e zinco, sia in animali sani in lattazione medio-avanzata sia in animali in periparto (e dunque in stato di stress metabolico). I quattro biomarcatori, aventi ereditabilità medio-alta, risultano essere sotto il controllo di pochi geni con largo effetto, posizionati in una (nel caso di GGT e zinco) o due (per paraoxonasi e alcalino-fosfatasi) regioni genomiche ben definite. Inoltre, per GGT, paraoxonasi e alcalino-fosfatasi le regioni genomiche individuate comprendono il gene che codifica direttamente per la proteina bio-marcatore.
In conclusione, comprendere meglio il controllo genetico sottostante la risposta allo stress metabolico può suggerire nuovi approcci per favorire la resilienza delle vacche da latte.
La presente nota è una sintesi del seguente articolo scientifico pubblicato dalla rivista “Journal of Dairy Science”: Passamonti, M.M., M. Milanesi, L. Cattaneo, D.J. Ramirez, A. Stella, M. Barbato, C.U. Braz, R. Negrini, D. Giannuzzi, S. Pegolo, A. Cecchinato, E. Trevisi, J.L. Williams, and M.P. Ajmone. 2024. Unraveling metabolic stress response in dairy cows: genetic control of plasma biomarkers throughout lactation and the transition period. J. Dairy Sci. doi:10.3168/jds.2023- 24630.
Autore
Matilde Maria Passamonti
Sotto la supervisione del Gruppo Editoriale ASPA:
Giuseppe Conte, Alberto Stanislao Atzori, Fabio Correddu, Luca Cattaneo, Gabriele Rocchetti, Antonio Natalello, Sara Pegolo, Aristide Maggiolino, Antonella Della Malva, Giulia Gislon, Manuel Scerra
